[发明专利]齿轮电动机装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备对借助齿轮传递转矩时作用于电动机的推力载荷进行抑制的功能的齿轮电动机装置。

背景技术

在对支承转子的轴承施加固定的预压的构造的电动机中，在该预压不再起作用的情况下，转子振动，可能会导致电动机的故障、损坏。另外，在对电动机安装有齿轮的齿轮装置的情况下，根据齿轮的种类不同，会由于旋转而产生消除预压的方向的推力载荷。在此，若产生容许转矩以上的推力载荷，则电动机的刚性降低，电动机由于外部干扰而振动，电动机可能会损坏。

因此，以往提倡一种保护齿轮装置免受容许转矩以上的推力载荷损害的技术。例如在日本特开2003-322223号公报中公开了一种齿轮装置，该齿轮装置是设置于斜齿轮的轴孔的内周面的环状突起与设置于安装该斜齿轮的驱动轴的外周面的槽相卡合而成的，该公报记载了以下内容：在轴向推力超过规定的临界值时上述卡合被解除。

另外，在日本特开昭60-129453号公报中公开了通过斜齿轮的啮合来传递转矩的齿轮变速机，并记载了以下内容：在该齿轮变速机中组装有负荷传感器(load cell)，该负荷传感器探测伴随过大转矩产生的过大推力并发送运转停止信号。

在日本特开2003-322223号公报的齿轮装置中，企图通过使斜齿轮与驱动轴的嵌合脱离来防止齿轮装置的损坏，因此需要进行使斜齿轮再次与驱动轴嵌合的作业，较为麻烦。另外，在日本特开昭60-129453号公报的齿轮装置中，每当产生超过容许转矩的推力时导致机械的运转停止，因此运转效率差。

另一方面，也考虑了以下齿轮装置：使用转矩限制器对电动机的转矩进行限制，以避免成为容许转矩以上的载荷。但是在该情况下，需要将转矩限制器设置于电动机与变速机之间或变速机与被驱动体之间的空间，装置大型化。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种即使产生超过容许值的推力载荷也无需进行齿轮的装卸、装置的停止就能够适当地保护电动机且省空间的齿轮电动机装置。

为了达到上述目的，本发明提供一种齿轮电动机装置，该齿轮电动机装置具有：电动机；齿轮，其与上述电动机连接，构成为在传递转矩时推力载荷作用于上述电动机；以及控制部，其控制上述电动机，其中，上述控制部具有：推力载荷获取部，其获取上述电动机的推力载荷；临界推力载荷存储部，其存储上述电动机的临界推力载荷；以及转矩限制部，其在上述推力载荷获取部所获取到的上述电动机的推力载荷超过了上述临界推力载荷存储部中存储的上述电动机的临界推力载荷时，以电性方式限制上述电动机的转矩。

在优选的实施方式中，上述推力载荷获取部基于上述控制部所获取到的上述电动机的转矩以及与上述齿轮的尺寸有关的信息来计算上述电动机的推力载荷。

或者，上述推力载荷获取部也可以获取对上述电动机的推力载荷进行检测的推力载荷检测器的检测值，来作为上述电动机的推力载荷。

在优选的实施方式中，上述临界推力载荷存储部存储与上述电动机的种类相应地预先决定的临界推力载荷的值。

附图说明

本发明的上述或其它目的、特征以及优点通过参照附图来说明以下的优选实施方式会变得更明确。

图1是表示本发明的优选实施方式所涉及的齿轮电动机装置的概要结构的图。

图2是将能够使用于图1的齿轮电动机装置的各种电动机同表示与各个电动机的种类相应的临界推力载荷的表一起表示的图。

具体实施方式

图1是表示本发明的优选实施方式所涉及的齿轮电动机装置10的概要结构的图。齿轮电动机装置10具有电动机12以及与电动机12的驱动轴14连接的齿轮16，齿轮16是斜齿轮(日语：はすば齿車)、直齿锥齿轮(日语：すぐばかさ齿車)、蜗轮(日语：ウォームギヤ)、螺旋齿轮(日语：ねじ齿車)等构成为在将电动机12的转矩传递给与齿轮16卡合的被驱动体(未图示)时轴向的力(推力载荷)作用于电动机12的齿轮。

另外，齿轮电动机装置10具有控制电动机12的控制部18，控制部18具有：推力载荷获取部20，其在规定的定时或以规定的时间周期获取作用于电动机12的推力载荷；临界推力载荷存储部22，其存储电动机12的临界推力载荷；以及转矩限制部24，其在推力载荷获取部20所获取到的电动机12的推力载荷超过了临界推力载荷存储部22中存储的电动机12的临界推力载荷时，以电性方式限制电动机12的转矩。在图1的例子中，转矩限制部24以规定的时间周期对电动机12的放大器26发送转矩指令，在超过了临界推力载荷存储部22中存储的电动机12的临界推力载荷时，对放大器26发送限制后的转矩指令。